一种翻斗式光学雨量计制造技术

一种翻斗式光学雨量计，由光学测量区域和机械双翻斗雨量测量区域组成，所述光学测量区域包括光源保护盒和光管保护盒，机械双翻斗雨量测量区域内设有雨量计测量筒体，光源保护盒与光管保护盒水平放置，所述机械双翻斗雨量测量区域垂直设置在光学测量区域下方，雨量计测量筒体内从上到下依次设有承水器、上计量装置和下计量装置，对降水量与降水微观参数进行同时测量，数据结果精确，同时有达到一个相互印证检查，杜绝了虚警的发生。

A tipping bucket type optical rain gauge

A tipping bucket type optical rain gauge is composed of an optical measurement area and a mechanical double tipping bucket rainfall measurement area. The optical measurement area includes a light source protection box and a light tube protection box. The mechanical double tipping bucket rainfall measurement area is provided with a rain gauge measuring cylinder, the light source protection box and the light tube protection box are placed horizontally, and the mechanical double tipping bucket rainfall measurement area is vertically arranged in the optical measurement area Under the domain, the rain gauge measuring cylinder is equipped with water bearer, upper metering device and lower metering device from top to bottom, which can measure the precipitation and micro parameters of precipitation simultaneously. The data result is accurate, and at the same time, it can reach a mutual verification check, which can eliminate the occurrence of false alarm.

【技术实现步骤摘要】
一种翻斗式光学雨量计
本申请涉及气象、水文领域的测量设备，尤其涉及一种翻斗式光学雨量计。
技术介绍
降水是指在水汽经大气的冷凝作用通过不同方式降落到地表的天气现象，有液体或固态两种降水形式。由于降水观测是气象观测的重要组成部分，为天气预报、气象情报、气候分析和气象科学研究，以及社会生产建设提供资料服务，所以准确无误的降水观测显得十分重要。雨量计是测定降水量和降水强度的气象仪器，目前常用的雨量计有虹吸式雨量计、称重式雨量计、翻斗式雨量计等等基于力学原理的机械式雨量计，在测量中雨、大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨中具有较高的准确度，但在小雨、毛毛雨、冻雨、冰雹、降雪等方面准确度大大降低，而且具有快速判断降水是否发生的能力。近年来蓬勃发展的光学雨量计基于光学原理，采用非接触式测量，规避了机械接触式测量的一些不足之处，可以做到数据的高速输出。翻斗式雨量计的工作原理是：雨水由最上端的承水口进入承水器，落入接水漏斗，经漏斗口流入上翻斗，当积水量达到一定高度时，翻斗失去平衡翻倒。每一次翻斗倾倒都使开关接通电路，向记录器输送一个脉冲信号，记录器控制自记笔将雨量记录下来，如此往复即可将降雨过程测量下来。在计算中假设翻斗室翻转的时候，上翻斗应停止进水并快速将水清空，下翻斗迅速地转换为上翻斗承接的雨水。光学雨量计采用激光穿过雨滴时产生的散射光或透射光的频率和相位来计算粒子的大小和速度信息。在翻斗式雨量计测量过程中，测量漏斗会进水，进而在翻转过程中造成测量误差，所以只能测量降雨的宏观雨量。光学式雨量计测量雨滴粒子时无法逃避重复雨滴的复杂散射问题，误判的概率大，对于中、大、暴雨等强降水的测量精度大大降低。基于两种测量方式的雨量计原理及其优缺点，设计了一种翻斗式光学雨量计，此雨量计既可以对微雨，小雨进行精确测量，也可以对中雨、大雨、暴雨等强雨量进行精确测量。
技术实现思路
解决的技术问题：本技术克服上述现有技术中存在的不足，公开了一种翻斗式光学雨量计，解决现有技术中机械式雨量计存在测量误差较大、感应速度慢、无法获得降水类型等缺点以及单独的光学雨量计对微观参数测量精度不高的缺点。技术方案：一种翻斗式光学雨量计，由光学测量区域和机械双翻斗雨量测量区域组成，所述光学测量区域包括光源保护盒和光管保护盒，机械双翻斗雨量测量区域内设有雨量计测量筒体，光源保护盒与光管保护盒水平放置，光源保护盒和光管保护盒之间相距20cm，与雨量计测量筒体的筒口直径相同，光源保护盒和光管保护盒搭载在雨量计测量筒体上方的左右两侧，所述光源保护盒内从左到右设有发射光源系统和光源凸透镜；所述光管保护盒内从左到右依次设有接收凸透镜、凹透镜、滤光片和CCD采集器；所述机械双翻斗雨量测量区域垂直设置在光学测量区域下方，雨量计测量筒体内从上到下依次设有承水器、上计量装置和下计量装置，所述承水器上设有滤网和分液柱，滤网设在承水器顶部，分液柱设在承水器底部；所述上计量装置包括：上接水漏斗、上计量翻斗、接水槽、上支架和支撑台；上计量装置顶部为上接水漏斗，上接水漏斗底端设有开关装置，开关装置由开关出水口和出水开关构成，上计量装置的底部为支撑台，支撑台上设有上支架和一组接水槽，所述接水槽设在上支架的左右两边，在上支架上设有上计量翻斗；下计量装置由下接水漏斗、下计量翻斗、计数翻斗、永磁体、下支架和干簧管组成；下接水漏斗设在下计量装置顶部，下接水漏斗顶部与支撑台相抵，下计量装置底部设有干簧管和下支架，下计量翻斗设在下支架顶部，计数翻斗设在下支架腰部，计数翻斗上设有永磁体，永磁体与干簧管配合使用，构成计数开关，当雨水流入计数翻斗引起翻斗翻倒，使得永磁体触碰到干簧管，并接通电路，计数器将雨量记录下来，下计量装置底部设有一个排水漏斗。作为本申请的一种优选技术方案：所述滤网滤径孔径大小为5mm。作为本申请的一种优选技术方案：所述接水槽为两个，两个接水槽分别设在上支架的左右两侧。作为本申请的一种优选技术方案：所述排水漏斗出水口处设有开关装置。作为本申请的一种优选技术方案：所述下计量翻斗中间设有挡板，将下接水漏斗流入的雨水格挡在设有永磁体的计数翻斗一侧。有益效果：1.本技术将光学测雨量的原理与翻斗式雨量计原理结合起来，对降水量与降水微观参数进行同时测量，数据结果精确，同时有达到一个相互印证检查，杜绝了虚警的发生。2.本技术具有快速判断降水是否发生的能力，即使是极微小的讲述也能在极短时间内作出反应。3.本技术规避了机械接触式测量雨量计的不足，如承水器的蒸发、输水管水滴的附着等。4.本技术此雨量计对于小雨、毛毛雨、降雪、冻雨的测量具有较好的准确度。5.本技术测量时间分辨力较高，仪器10秒钟之内便能做出反应，从而能准确反应降水起始时间。6.本技术光学测量与翻斗式测量的雨量来源是一致的，这就排除因降雨的雨量来源导致的降水误差。附图说明图1为翻斗式光学雨量计的整体结构示意图。附图标记说明：1、光源保护盒，2、发射光源系统，3、光源凸透镜，4、光管保护盒，5、凸透镜，6、凹透镜，7、滤光片，8、CCD采集器，9、承水器，10、滤网，11、上接水漏斗，12、分液柱，13、开关出水口，14、出水开关，15、上支架，16、支撑台，17、上计量翻斗，18、接水槽，19、下接水漏斗，20、永磁体，21、下支架，22、干簧管，23、下计量翻斗，24、计数翻斗，25、排水漏斗26、雨量计测量筒体、27挡板。具体实施方式下面的实施例可使本专业技术人员更全面地理解本技术，但不以任何方式限制本技术。实施例1一种翻斗式光学雨量计，由两个部分组成，由光学测量区域和机械双翻斗雨量测量区域组成，所述光学测量区域包括光源保护盒1和光管保护盒4，机械双翻斗雨量测量区域内设有雨量计测量筒体26，光源保护盒1与光管保护盒4水平放置，光源保护盒1和光管保护盒4之间相距20cm，与雨量计测量筒体26的筒口直径相同，光源保护盒1和光管保护盒4搭载在雨量计测量筒体26上方的左右两侧，所述光源保护盒1内从左到右设有发射光源系统2和光源凸透镜3；所述光管保护盒4内从左到右依次设有接收凸透镜5、凹透镜6、滤光片7和CCD采集器8；所述机械双翻斗雨量测量区域垂直设置在光学测量区域下方，雨量计测量筒体26从上到下依次设有承水器9、上计量装置和下计量装置，所述承水器9上设有滤网10和分液柱12，滤网10设在承水器9顶部，分液柱12设在承水器9底部，滤网10滤径孔径大小为5mm；所述上计量装置包括：上接水漏斗11、上计量翻斗17、接水槽18、上支架15和支撑台16；上计量装置顶部为上接水漏斗11，上接水漏斗11底端设有开关装置，开关装置由开关出水口13和出水开关14构成，出水开关设计成一个内部具有弹簧结构的笔的形状，当下雨时，上翻斗翻倒，顶部接触到它导致内部弹簧压缩，接着控制与之相连的开关出水口13的出水口闭合，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种翻斗式光学雨量计，其特征在于：由光学测量区域和机械双翻斗雨量测量区域组成，所述光学测量区域包括光源保护盒（1）和光管保护盒（4），机械双翻斗雨量测量区域内设有雨量计测量筒体（26），光源保护盒（1）与光管保护盒（4）水平放置，光源保护盒（1）和光管保护盒（4）之间相距20cm，与雨量计测量筒体（26）的筒口直径相同，光源保护盒（1）和光管保护盒（4）搭载在雨量计测量筒体（26）上方的左右两侧，所述光源保护盒（1）内从左到右设有发射光源系统（2）和光源凸透镜（3）；所述光管保护盒（4）内从左到右依次设有接收凸透镜（5）、凹透镜（6）、滤光片（7）和CCD采集器（8）；/n所述机械双翻斗雨量测量区域垂直设置在光学测量区域下方，雨量计测量筒体（26）内从上到下依次设有承水器（9）、上计量装置和下计量装置，所述承水器（9）上设有滤网（10）和分液柱（12），滤网（10）设在承水器（9）顶部，分液柱（12）设在承水器（9）底部；/n所述上计量装置包括：上接水漏斗（11）、上计量翻斗（17）、接水槽（18）、上支架（15）和支撑台（16）；上计量装置顶部为上接水漏斗（11），上接水漏斗（11）底端设有开关装置，开关装置由开关出水口（13）和出水开关（14）构成，上计量装置的底部为支撑台（16），支撑台上设有上支架（15）和一组接水槽（18），所述接水槽（18）设在上支架（15）的左右两边，在上支架（15）上设有上计量翻斗（17）；/n下计量装置由下接水漏斗（19）、下计量翻斗（23）、计数翻斗（24）、永磁体（20）、下支架（21）和干簧管（22）组成；下接水漏斗（19）设在下计量装置顶部，下接水漏斗（19）顶部与支撑台（16）相抵，下计量装置底部设有干簧管（22）和下支架（21），下计量翻斗（23）设在下支架（21）顶部，计数翻斗（24）设在下支架（21）腰部，计数翻斗（24）上设有永磁体（20），永磁体（20）与干簧管（22）配合使用，构成计数开关，当雨水流入计数翻斗引起翻斗翻倒，使得永磁体（20）触碰到干簧管（22），并接通电路，计数器将雨量记录下来，下计量装置底部设有一个排水漏斗（25）。/n...

【技术特征摘要】
1.一种翻斗式光学雨量计，其特征在于：由光学测量区域和机械双翻斗雨量测量区域组成，所述光学测量区域包括光源保护盒（1）和光管保护盒（4），机械双翻斗雨量测量区域内设有雨量计测量筒体（26），光源保护盒（1）与光管保护盒（4）水平放置，光源保护盒（1）和光管保护盒（4）之间相距20cm，与雨量计测量筒体（26）的筒口直径相同，光源保护盒（1）和光管保护盒（4）搭载在雨量计测量筒体（26）上方的左右两侧，所述光源保护盒（1）内从左到右设有发射光源系统（2）和光源凸透镜（3）；所述光管保护盒（4）内从左到右依次设有接收凸透镜（5）、凹透镜（6）、滤光片（7）和CCD采集器（8）；
所述机械双翻斗雨量测量区域垂直设置在光学测量区域下方，雨量计测量筒体（26）内从上到下依次设有承水器（9）、上计量装置和下计量装置，所述承水器（9）上设有滤网（10）和分液柱（12），滤网（10）设在承水器（9）顶部，分液柱（12）设在承水器（9）底部；
所述上计量装置包括：上接水漏斗（11）、上计量翻斗（17）、接水槽（18）、上支架（15）和支撑台（16）；上计量装置顶部为上接水漏斗（11），上接水漏斗（11）底端设有开关装置，开关装置由开关出水口（13）和出水开关（14）构成，上计量装置的底部为支撑台（16），支撑台上设有上支架（15）和一组接水槽（18），所述接水槽（18）设在上支架（15...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昕，叶小岭，陈洋，王佐鹏，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32